大学物理：第8讲 磁场A－上传.ppt

当回路不环绕电流时： 如果回路是垂直平面上的任意闭合曲线,则： 结果仍为: 当回路是任意闭合曲线,则环流决定于曲线在垂直于电流平面的投影(曲线)上的环流,结果不变. L ? I r L I r . L ? I4 I1 L I2 I3 当回路L环绕多个电流时： ? I1 L ? ? ? I2 I3 I4 ——安培环路定理 根据磁场的叠加原理,得结果为: 规定： I方向与回路L环绕方向成右手螺旋关系时为正，反之为负。 规定： I方向与回路L环绕方向成右手螺旋关系时为正，反之为负。 在恒定电流的磁场中，磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分（即环路积分）等于路径L所包围的电流强度的代数和的?0倍 安培环路定理： 空间所有电流共同产生的 在场中任取的一闭合线，任意规定一个绕行方向 L上的任一线元 代数和 与L绕行方向成右螺电流取正, 如图示的电流 I1取正, I2取负. 与L 套连的稳恒的闭合电流， 闭合电流：以回路为边界的任意曲面都能截得此电流 1. 成立条件：电流是稳恒的；闭合的。 说明： 2. “包围” 是回路所围面积截得（铰链）； 3.若回路与N匝铰链： 6. 在磁场分布有对称性的情况下，可用来计算 4.在静磁学可与毕-萨-拉定律互相推出； L I L I 5. 电流非稳恒情况→磁场基本规律 修改 3.代入定律，计算。 2.选合适的回路（L），使回路上各处B相等，方向特殊，从而可从回路积分中提出B ； 用安培定理计算磁场的具体步骤： 1.由I的分布，分析 分布的对称性； 1.长直圆柱面电流（I，R）的磁场 分析长直圆柱面电流磁场的分布特点. 在垂直于轴线平面内作圆心在轴线的圆形回路L1 ,取rR B内=0 取rR在垂直于轴线平面内作圆形回路L2 , 安培环路定律应用 I L2 r L1 r R B I⊙ 分析长直圆柱面电流的磁场 结果：长直圆柱面电流的磁场具有轴对称性。 dI⊙ P 由毕--萨- 拉定律可判断磁场的方向 场线是在垂直于导线面内的一系列圆心在轴线上的同心圆：同一条轴线上，各点B大小相同，方向沿切线。 * a b 21. 同轴电缆,内导线半径为a,外圆筒内半径为b紧贴圆筒内壁充入同轴圆筒形电介质,内半径为R,相对电容率为?r求: (1) 若导线和圆筒带电,线密度为±? ,求场强分布。 (2) 单位长度的电容。 (3) 分别用电容器储能和电场能量计算单位长度的电场能量。 解: 由高斯定理得: R r l (2) 求单位长度的电容: a b R (3)单位长电场能量，用电容器储能计算 用电场能量计算 解： (1) 根据功能原理可知，此时断开电源，则外力的功等于系统静电能的增量。 电容器两个状态下所储存的能量差等于 例：一平板电容器面积为S,间距d,用电源充电后，两极板分别带电为+q 和-q，断开电源,再把两极板拉至2d. 试求:外力克服电场力所做的功. 外力的功. 若把电容器极板拉开一倍的距离，所需外力的功等于电容器原来具有的能量。 第十一章 变化的电磁场 第十章 磁场 第九章 静电场 电磁学 实验规律 场的性质 场与物质的相互作用 本课程的方法： 实验规律Coulomb law 定 义 线，通量： 点电荷： 的线积分 Gauss’laws 环路定律 连续带电体： 电势U 应用举例 1、点电荷、偶极子 2、有限长直线 无限长直线 3、均匀带电圆环轴线上一点 4、均匀带电圆盘轴线上一点 应用举例 1、均匀带电球面 2、均匀带电球体 3、无限长均匀带电直线、柱面、柱体 4、无限大均匀带电平面 电场 磁场 场源： 点电荷 dq 场量： E 电流 I 电荷 q 电流元 叠加原理： B 静电场线：起始于正电荷终止于负电荷 静磁场线：无头无尾的闭合曲线 辅助量： 稳恒电流的磁场(静磁场） 高斯定律 电流元 毕--萨- 拉定律 整段电流的磁场 安培环流定律 应用举例：1、直线电流：有限长=无限长2、圆电流3、载流直螺线管 B的通量 B的环流 与介质相互作用 应用举例：1、均匀载流长直圆柱体（面）； 2、载流直螺线管、螺绕环3、无限大均匀载流平面 磁场施力于 1.运动电荷 2.载流导线 3.载流线圈 磁能: 磁力的功： §10-2 恒定电流 §10-4 恒定磁场中带电粒子的运动 §1